11.1. Calculați factorul de refrigerare și puterea consumată de instalația frigorifică care funcționează în ciclul Carnot, dacă capacitatea de răcire este de 6400 W la o temperatură de evaporare de -10 ° C. Temperatura de condensare este de 22 ° C.
11.2. Găsiți costul minim de muncă (pentru ciclul Carnot) și debitul de apă din condensator atunci când 100 kg / h de gheață este produsă din apă având o temperatură de 0 ° C. Agentul frigorific se evaporă la -5 ° C și se condensează la 25 ° C. Apa este furnizată condensatorului la 12 ° C și lasă la 20 ° C. Căldura specifică de congelare a apei este de 335 kJ / kg.
11.3. Determinați capacitatea specifică de răcire a agentului frigorific și a coeficientului de răcire al ciclului pentru: a) amoniac; b) dioxid de carbon și c) difluorodichlorometan CF2CI2. Temperatura de evaporare este de 15 ° C, temperatura de condensare este de 300 ° C. Ciclul este uscat, nu există supracoaterea lichidului înainte de drossel.
11.4. Calculați coeficientul de refrigerare teoretic al unității de refrigerare cu CO2 dacă temperatura de condensare este de 20 ° C și temperatura de evaporare este -40 ° C. Ciclul este uscat, nu există supracoaterea lichidului înainte de drossel.
11.5. Comparați coeficienții teoretici de refrigerare ai unei unități frigorifice de comprimare cu amoniac care funcționează la o temperatură de evaporare de -20 ° C și o temperatură de condensare de 30 ° C: a) pentru ciclul Carnot; b) pentru un ciclu umed real; c) pentru un ciclu uscat fără supracolizarea amoniacului lichid; d) pentru un ciclu uscat cu subcooling până la 25 CC de amoniac lichid după condensare.
11.6. În condițiile din sarcina precedentă, comparați coeficienții teoretici de refrigerare pentru o instalație de refrigerare Freon utilizând diagrama i - log p (figura XXVIII).
11.7 În condensatorul unei unități de refrigerare cu amoniac, 20 m3 / h de apă este încălzit cu 6 K. Puterea teoretică consumată de compresor este de 23,5 kW. Determinați capacitatea de răcire a instalației și coeficientul de răcire.
11.8. Determinați debitul de volum orar al amoniacului care intră în compresor, în următoarele condiții: capacitatea de răcire a instalației este de 58.200 kW; temperatura de condensare de 25 ° C, nu există supracolări; Temperatura de evaporare -15 ° C; ciclu uscat.
11.9. 1000 kg / h de alcool etilic trebuie răcit de la 20 la -15 ° C. Răcirea se efectuează cu amoniac care fierbe la -25 ° C. Determinați puterea teoretică consumată de compresor. Temperatura de condensare este de 25 ° C. Ciclul este uscat, nu există supracoaterea lichidului înainte de drossel.
11.10. Compresorul de amoniac tip DG (orizontal) are o capacitate de răcire de 697800 W la temperatura de evaporare de -15 ° C și o temperatură de condensare de 25 ° C. Determinați capacitatea de răcire a acestui compresor dacă temperatura de evaporare este -5 ° C, iar temperatura de condensare este de 30 ° C.
11.11. Unitatea de refrigerare cu dioxid de carbon cu o capacitate de 116 300 W funcționează la o temperatură de evaporare de -15 ° C, o presiune absolută în condensator de 75 kgf / cm2 și o subrăcire la 25 ° C. Compresorul este uscat. Determinați coeficientul de răcire și consumul teoretic de energie.
11.12. Sistemul de refrigerare de amoniu capacitate de răcire 116300 W cu tip compresor vertical este utilizat la o temperatură de evaporare de -15 ° C, temperatura de 30 ° C condensare și subrăcit la 25 CC. Compresorul este uscat. Definiți: presiunea în condensator și vaporizator, volumul orar coeficient de refrigerare aspirat compresor de vapori, consumul de energie teoretic și real, temperatura amoniacului la ieșirea din compresor, debitul de apă la condensator în timpul încălzirii apei în acesta, la 7 ° C
11.13. Compresorul verticale compacte cu două cilindri compacte cu compresie în două etape are un diametru cilindric de 150 mm, cursa pistonului este de 150 mm și o viteză de 400 rpm. Se calculează capacitatea de răcire a compresorului în condiții normale și în condițiile de funcționare atunci când evaporarea este realizată la Manpower = 2 kgf / cm2 și condensare la Manpower = 12 kgf / cm2. Înainte de diminuare, amoniacul lichid este subcoherat la 6 ° C. Calculați și puterea reală consumată pentru condițiile de funcționare.
11.14. Într-un sistem de refrigerare în cascadă care funcționează cu cicluri freon și etan (figura 11.16), etanul se condensează la -14 ° C la o presiune absolută de 17 kgf / cm2. Cantitatea de căldură transferată de la etanul de condensare la freonul fierbinte (chladone) este de 23,260 wați. Temperatura de evaporare a Freonului este de 5 ° C sub temperatura de condensare a etanului. Freonul este condensat la 30 ° C, nu există supracolări ale freonului lichid, ciclul este uscat. Pentru a determina gradul de compresie a agentului frigorific în compresor (raportul presiunii de condensare evaporare sub presiune) și viteza de curgere a apei în condensator de agent frigorific prin încălzire la 8 ° C
11.15. Aerul, comprimat la o viteză de lucru de 10 MPa, este răcit în vaporizatorul unui sistem de răcire cu amoniac în două etape, la o temperatură de 5 ° C mai mare decât temperatura de evaporare a amoniacului. După răcire, aerul comprimat este presat la o presiune a forței de muncă = 0,4 MPa. Determinați temperatura aerului după dărâmare, dacă amoniacul se evaporă la o presiune de 0,022 MPa.
11.16. Determinat prin diagrama T-S integral efect Thomson Joule atunci când aerul este strangulată la 1 kgf / cm2 a), la o temperatură a aerului inițială de 15 ° C și o presiune inițială de 50 kgf / cm2; b) la o temperatură inițială a aerului de -50 ° C și o presiune inițială de 50 kgf / cm2;
11.17. Determinați consumul de energie pe 1 kg de aer lichid obținut printr-un ciclu de regenerare simplu în următoarele condiții: a) temperatura inițială a aerului de 15 ° C, presiunea de comprimare de 50 kgf / cm2; b) temperatura inițială este de 15 ° C, presiunea de compresie este de 200 kgf / cm2. Extinderea în ambele cazuri este realizată până la 1 kgf / cm2. Pierderea frigului de sub recuperare și în mediu nu este luată în considerare.
11.18. Determinați fracțiunea de aer lichefiat și consumul de energie pe 1 kg de aer lichid într-un ciclu de regenerare simplu, cu o temperatură inițială a aerului de 30 ° C și o presiune de compresie de 200 cf / cm2. Pierderea totală a frigului 10,5 kJ pe 1 kg de aer prelucrat.
11.19. Determinați consumul de energie pe 1 kg de aer lichid cu presiunea aerului de la 200 la 1 kgf / cm2 într-un ciclu cu răcire preliminară de amoniac la -50 ° C. Capacitatea specifică de refrigerare a unității de refrigerare cu amoniac este de 4820 kJ per 1 kWh. Pierderea frigului de sub recuperare și în mediu nu este luată în considerare. Temperatura inițială a aerului este de 15 ° C.
11.20. Determinați conținutul de aer lichefiat și consumul de energie pentru 1 kg de aer lichid într-o instalație care funcționează cu presiune de circulație a aerului. Presiunea de compresie este de 200 kgf / cm2; presiunea intermediară este de 50 kgf / cm2; presiune scăzută de 1 kgf / cm2; M = 0,2; temperatura inițială a aerului 25 ° С. Pierderea frigului nu contează.
11.21. Determinarea consumului de energie și a cantității de aer lichid produs în ciclul de presiune medie cu revenirea lucrărilor externe, la prelucrarea a 300 m3 / h de aer (la 9 ° C și 760 mm Hg). Aerul este comprimat la 40 kgf / cm2; temperatura aerului înainte de expansor -80 ° C; temperatura aerului după compresor (înainte de a intra în schimbătorul de căldură) 30 ° C; proporția de aer trimisă spre extensor 0.8. Determinați și consumul de energie pentru 1 kg de aer lichid. Pierderea totală a frigului este de 11,5 kJ per 1 kg de aer prelucrat.
11.22. Determinați consumul de energie pe 1 kg de aer lichid într-un ciclu de înaltă presiune, cu revenirea lucrărilor externe la o presiune a aerului de până la 200 kgf / cm2, iar presiunea după expansor este de 8 kgf / cm2; M = 0,5. Pierderea totală a frigului de 14,7 kJ pe 1 kg de aer prelucrat. Temperatura inițială este de 30 ° C.
11.23. La testarea turboexpanderului, se constată că aerul din el se extinde de la 4 la 1,2 kgf / cm2, iar turboexpanderului i sa dat o putere de 4 kW și prin aceasta a trecut 650 kg / h. Determinați eficiența termodinamică a turboexpanderului. Aerul comprimat a fost livrat la turboexpander la 114 K.
11.24. Pentru a determina consumul de energie per 1 kg de aer lichid în ciclul de joasă presiune cu turboexpandoare, în cazul în care este cunoscut faptul că compresorul comprimă 6000 m3 / h de aer (în condiții normale) la Manpower = 7 kgf / cm2. Turboexpanderul oferă o putere de 55 kW. Pierderile de la recuperare și în mediu sunt de 6,3 kJ per 1 m3 de aer comprimat (în condiții normale). Pentru compresor, eficiența izotermică ar trebui să fie egală cu 0,7. Aerul intră în unitate la 35 ° C. 80% din aerul procesat este trimis către turboexpander. Viteza de evaporare a = 1,25.
11.25. Câți metri cubi de aer trebuie procesați pentru a produce 200 m3 de oxigen 99% pur, dacă azotul rezidual conține oxigen 10%?
11.26. Conform datelor practice, pierderea frigului este de 335 kJ de la 1 m2 din suprafața exterioară a carcasei unui rezervor cilindric termoizolant umplut cu metan lichid. Dimensiunile interne ale rezervorului: D = H = 1,1 m. Rezervorul este înconjurat pe toate laturile printr-o grosime de izolație de 300 mm. Determinați timpul de evaporare al întregului lichid, dacă la început rezervorul a fost complet turnat. Densitatea metanului lichid este de 415 kg / m3.
11.27. Determinați costul energiei atunci când obțineți 1 kg de metan lichid dintr-un ciclu de regenerare simplu. Metanul este comprimat la o presiune de 150 kg / cm2. Temperatura metanului după compresor este 300 K. Pentru diagrama T-S pentru metan, vezi [11.8].
11.28. Determinați consumul de energie pentru producerea a 1 kg de metan lichid într-un ciclu cu răcire preliminară de amoniac la -45 ° C la o presiune de compresie de metan de 150 kgf / cm2. Capacitatea specifică de refrigerare a unității de refrigerare cu amoniac este de 4820 kJ / (kWh).
11.29. În instalația de producere a oxigenului gazos, care funcționează pe un ciclu de presiune medie cu retur extern de lucru, presiunea aerului de intrare este de 20 kgf / cm2. Non-recuperarea este de 8 ° C, pierderea de frig pentru mediu este de 8,38 kJ per 1 m3 de aer prelucrat. În expansor, aerul se extinde de la 20 kgf / cm2 (la 140 K) la 6 kgf / cm2, eficiența expanderului este de 0,65. Determinați proporția de aer trimisă spre expansor, neglijând efectul presiunii aerului de la 6 la 1 kgf / cm2.
Trimiteți-le prietenilor: